Svatko uživa u stvaranju nečega vlastitim rukama. Imate osjećaj da nadzirete rezultat, a završetak vlastitog projekta donosi istinsko zadovoljstvo. Umjesto da budete samo potrošač, možete postati stvaratelj; umjesto pasivnog odmora, možete iskoristiti svoju kreativnost i aktivno nešto izraditi. Više se ne morate samo diviti složenim strojevima i odljevcima – vlastite metalne predmete po mjeri možete prilično jednostavno izraditi kod kuće, u svojoj kućnoj ljevaonici.
Da, vlastitu kućnu ljevaonicu ne samo da možete izgraditi, već to možete učiniti i po pristupačnoj cijeni. Kada je dovršite, znat ćete kako rastaliti metal i izliti ga u dojmljiv predmet koji možete izložiti, primjerice, u vrtu.
Izgradnja ljevaonice kod kuće prilično je jednostavna jer većinu dijelova potrebnih za izradu kućne ljevaonice metala i prvog kalupa vjerojatno već imate kod kuće.
Lijevanje metala – nije tako složeno kao što možda mislite
Lijevanje metala vrsta je zanata i umjetnosti kojom se ljudi bave stoljećima, čak i tisućama godina. Suprotno onome što neki misle, to nije nepremostivo težak, pretjerano složen ili nemoguć postupak namijenjen isključivo profesionalcima. Ljudi već stotinama godina lijevaju metale poput mjedi, bakra, aluminija, željeza, pa čak i čelika. To možete i vi – lijevanje metala ne zahtijeva iznimne vještine.
Ako možete izgraditi dvorac od pijeska, možete izraditi i kalup. Ako znate uključiti kuhalo za vodu i zakuhati vodu, ne bi vam trebalo biti teško rastaliti metal i uliti ga u kalup. Doista je tako jednostavno. Dobro, možda bi usporedba s oblikovanjem gline bila preciznija, ali poruka ostaje ista. Potrebni su vam samo naši savjeti za izradu kućne ljevaonice.
Zašto lijevati metal kod kuće?
Prije nego što objasnimo kako lijevati metal u vlastitoj hobi peći, dobro je razmotriti zašto biste se u slobodno vrijeme uopće upustili u takav projekt.
Izrada vlastitih metalnih predmeta nije samo zabavna i ispunjavajuća, već i vrlo praktična. Umjesto kupnje metalnih dijelova ili plaćanja tuđih usluga, kućna ljevaonica pruža vam određenu razinu samostalnosti. Ako vam, primjerice, treba određeni dio za automobil ili motocikl, možete ga jednostavno izliti u svojoj hobi peći, što je znatno povoljnije.
Osim toga, nakon što izradite kalup, možete ga ponovno upotrijebiti za lijevanje drugih metalnih predmeta, a neiskorišteni metalni otpad možete iskoristiti u sljedećim projektima. Tako ne nastaje otpad, što je mnogo održivije.
Najvažnije je da kućna ljevaonica pruža prostor za vašu kreativnost i umjetničku maštu. Sami odlučujete što ćete izraditi i kako će konačni rezultat izgledati. Niste ograničeni kao pri uporabi gotovih dijelova iz trgovine.
Kućna ljevaonica metala – osnovni materijali i elementi
Gorivo
Iako se u suvremenoj industriji lijevanja metala gotovo isključivo upotrebljavaju plamenici na prirodni plin, drveni ugljen standardno je gorivo za kućnu ljevaonicu, a nekada je bio temelj postupka lijevanja metala. Možete upotrijebiti i plamenik s propanskom bocom, ali praktičnije je koristiti brikete drvenog ugljena. Jeftiniji su, koštaju tek djelić cijene i gotovo uvijek ih možete pronaći u lokalnoj trgovini opreme za dom i vrt.
Osim što je jeftin i lako dostupan, drveni ugljen može pokretati kućnu ljevaonicu gotovo bilo gdje.
Drveni ugljen možete proizvesti i na samom mjestu, bez odlaska u trgovinu. Dovoljno je složiti tvrdo drvo, prekriti ga zemljom i ostaviti da nekoliko tjedana tinja iznutra. Tako možete jednostavno sami pripremiti gorivo za svoju kućnu ljevaonicu.
Vlastita proizvodnja ne pomaže samo u smanjenju troškova, nego ima i druge prednosti. Domaći drveni ugljen, primjerice, ne sadržava veziva koja se često nalaze u briketima kupljenima u trgovini. Ta veziva mogu ograničiti protok zraka u peći vaše kućne ljevaonice.
Ovakva proizvodnja drvenog ugljena stvara i hlapljive i plinovite nusproizvode, kao što su ugljikov monoksid, drvni plin, metan, alkohol i druge tvari. Ti nusproizvodi mogu i sami imati vrijednost kao zasebni proizvodi.
Peć – srce ljevaonice
Prije početka lijevanja metala potrebna vam je, naravno, učinkovita ljevaonička peć koja dobro iskorištava gorivo i omogućuje rad s kalupima. Takvu peć možete vrlo jednostavno izraditi od otpadnog metala uz znatno manji trošak. Izgledat će poput bačve s odvojivim poklopcem i oblogom od vatrostalnog lijevanog betona debljine približno 50 mm, odnosno dva palca.
Vatrostalni materijali otporni su na toplinu, podnose visoke temperature i ostaju stabilni. Vatrostalni lijevani beton, primjerice, nalikuje betonu ili cementnoj mješavini, prodaje se u pakiranjima od 25 kg te se nakon jednostavnog miješanja s vodom može upotrijebiti za izradu trajne obloge ljevaoničke peći.
U donjem dijelu peći treba postaviti i cijev za dovod zraka, opremljenu ventilatorom s regulacijom protoka koji stvara propuh potreban za postizanje vrlo visokih temperatura. Kao puhalo možete upotrijebiti zračni kompresor ili čak stari usisavač.
Prije nego što počnete graditi ljevaonicu i tražiti peć, trebate odlučiti kolike ćete dijelove i metalne predmete lijevati u svojoj kućnoj ljevaonici. Početnicima se preporučuje pronaći spremnik sličan manjoj čeličnoj plinskoj boci ili maloj bačvi za pivo.
Od njih možete jednostavno izraditi snažnu i višenamjensku ljevaoničku peć odgovarajuće visine, prikladnu za većinu postupaka taljenja otpadnog metala. Takva viša peć može zadovoljiti različite potrebe lijevanja i prihvatiti predmete vrlo nepravilnih oblika.
Taljenje i lijevanje aluminija najjednostavniji je ljevaonički postupak, osobito u usporedbi s lijevanjem željeza, koje ima višu temperaturu taljenja. Razlog je niska temperatura taljenja aluminija. Gotovo idealan materijal za taljenje možete dobiti i od starih automobilskih klipova. Mnogi autoservisi dopuštaju kupcima da ih odnesu, a vrijedi spomenuti da su izrađeni od vrlo kvalitetne legure. Međutim, mnogi imaju pričvršćene klipnjače koje prije samog lijevanja aluminija treba ukloniti iz rastaljenog metala zajedno s ostalim željeznim dijelovima.
Nakon što odaberete odgovarajući spremnik za peć, najprije ga pripremite tako da odrežete poklopac duž gornjeg šava. Zatim izradite otvor u stijenci blizu dna. Otvor mora biti dovoljno širok za cijev za dovod zraka promjera približno 30–40 mm.
Zatim na unutarnji rub ovog priključka pričvrstite koljeno od 90 stupnjeva, cijev zalemite ili zavarite za stijenku spremnika, a koljeno usmjerite prema gore. Nakon toga pažljivo izradite otvor u sredini poklopca. Kada je otvor gotov, pričvrstite cijev dimovodne zaklopke promjera 50 mm tako da blago strši ispod ruba poklopca. Zatim na bočne strane spremnika pričvrstite ručke izrađene od kratkih komada plosnatog čelika dimenzija 3 mm x 5 mm i komada cijevi promjera 15 mm, duljine 150 mm.
Iako je ovaj vodič usmjeren na lijevanje aluminija, slični se koraci primjenjuju i pri lijevanju drugih metala, uključujući željezo, mjed i bakar. Naravno, razlikovat će se, primjerice, temperature taljenja metala.
Vatrostalna obloga
Poklopac, dno i unutarnje stijenke treba ispuniti vatrostalnom vezivnom masom ili drugim vatrostalnim materijalom jer se u peći razvijaju iznimno visoke temperature. Vitcas isporučuje suhu mješavinu vatrostalne lijevane mase klase 1700 u kantama od 25 kg, koja se miješa s hladnom vodom. Jednostavno pripremite odgovarajuću količinu vatrostalne mase prema uputama na pakiranju, a zatim ispunite dno spremnika peći do koljena za dovod zraka, približno do dubine od 30–50 mm, tako da masa bude poravnata s njegovim gornjim dijelom.
Sada premažite vanjsku stranu manjeg spremnika malom količinom ulja kako biste ga mogli lako ukloniti nakon što se obloga počne stvrdnjavati, a zatim ga postavite uspravno iznad koljena. Važno je da obloga stijenki bude ravnomjerno raspoređena unutar plašta peći.
Zatim ispunite prostor između stijenki vatrostalnom mješavinom na isti način kao i dno te je tijekom nanošenja sabijajte kako se ne bi stvarali mjehurići zraka. Sve završite na sličan način – okrenite poklopac naopako i obložite ga sve do dimovodne cijevi.
Sušenje vatrostalne obloge
Kada se vatrostalna masa počne sušiti, zapalite malu vatru od drvenog ugljena i ostavite je da gori najmanje 12 sati.
Izradite disk od ekspandiranog metala debljine približno 3 mm, dovoljno uzak da stane u peć, a zatim spojite dovod zraka s puhalom. Po potrebi upotrijebite zavarenu ploču, spojnicu ili dio zračnice bicikla. Vaša ljevaonička peć sada bi trebala biti spremna za izradu korisnih kućnih kalupa i predmeta od rastaljenih metala.
Vatrostalni zaštitni premaz
Preporučuje se premazati oblogu gotovim vatrostalnim zaštitnim premazom na bazi cirkona, koji sprječava prianjanje rastaljenog metala za površinu. Također je korisno izolirati vanjsku stranu spremnika, čime postupak postaje sigurniji i učinkovitiji, a poboljšava se i rad peći. Budući da je vatrostalni premaz spreman za uporabu, ne morate ga miješati s vodom.
Što je cirkon?
Cirkon je vatrostalni materijal s nizom korisnih svojstava zbog kojih je idealan za brojne primjene, uključujući lijevanje metala.
Prije svega, produljuje vijek trajanja svake površine na koju se nanese, pa je izvrstan materijal za zaštitne premaze. Zbog niske topljivosti cirkon je prikladan i za dodir s rastaljenim metalom. Osim toga, ima nisku toplinsku vodljivost, visoku otpornost na toplinske šokove i otporan je na koroziju. Kombinacija tih svojstava čini ga prikladnim za uporabu u pećima.
Izolacija ljevaoničke peći
Preporučuje se peć pravilno izolirati tako da se njezina vanjska strana omota dekom od keramičkih vlakana ili prostirkom od staklenih vlakana s aluminijskim slojem. Za još bolje rezultate keramičku deku premažite gotovim zaštitnim premazom na bazi cirkona. Kombinacija tih dvaju proizvoda osigurat će peći maksimalnu izolaciju.
Kalupni okvir
To je još jedan osnovni element pri izradi kućne ljevaonice metala. Ovaj važan ljevaonički dio, odnosno kalupni okvir, vjerojatno također možete izraditi sami.
Riječ je o otvorenoj dvodijelnoj kutiji koja drži pijesak kojim se oblikuje kalup. Debljina kalupnog okvira, čiji se gornji dio naziva gornjak, a donji donjak, naravno ovisi o veličini odljevaka koje želite izrađivati. Ako je potrebno, između dvaju dijelova možete umetnuti manji četverostrani nastavak i tako povećati dubinu okvira.
Ako želite sami izraditi kalupni okvir, pronađite ravne i plosnate drvene daske dimenzija 100 x 25 mm i izrežite osam dijelova: četiri duljine približno 250 mm i četiri duljine 300 mm.
Zatim izrežite osam komada duljine 50 mm i izradite dvije kutije spajanjem dasaka ljepilom i vijcima za drvo M60 x 30 mm. Za veći kalupni okvir na unutarnjoj strani donjaka i gornjaka izrežite utor dimenzija 6 mm x 15 mm koji će pomoći u zadržavanju pijeska.
Izradite komplete zatvarača za bočne strane kalupnog okvira. Ključno je da gornjak i donjak uvijek precizno naliježu kako bi se kalup mogao čisto razdvojiti po razdjelnoj ravnini.
Mnogi radije upotrebljavaju šipke ili klinove umjesto konusnih gumba jer pri podizanju ostavljaju vrlo malo prostora za pogrešku. Za zaštitu drva upotrijebite kvalitetno vodoodbojno sredstvo.
Trebat će vam i kalupni stol te sito, koje nije teško nabaviti. Kao sito može poslužiti obično vrtno sito iz trgovine opreme za dom i vrt.
Na kraju izradite najmanje dvije modelne ploče od šperploče, malo veće od vašeg okvira, te ih zaštitite premazom za drvo.
Preostala oprema
U nastavku su navedeni ostali dijelovi i alati koji će vam biti potrebni za izradu prvog kalupa.
Komad konusne okrugle šipke promjera 12 mm i duljine 150 mm
Drvena drška čekića
Glatka okrugla šipka dimenzija 12 mm x 150 mm kao klin za pojilo
Male oštrice noževa i žlice
Željezna šipka s kukom na jednom i ručkom na drugom kraju
Lijevanoželjezni lonac za taljenje, odnosno talionički lonac, 150 mm
Škarasta kliješta
Ravna letva za poravnavanje
Fini kist od devine dlake
Željezne posude i spremnici
Kalup za pečenje koji ne smije biti aluminijski
Mali pravokutni kalup za kruh
Skupljač troske s ručkom od šipke duljine 2′
Kalupni pijesak
Alat za otpuštanje modela laganim udaranjem
Kutna brusilica
Kako izraditi prvi kalup za metal?
Sada ste spremni za izradu malog kalupa. Položite brikete drvenog ugljena na rešetku na dnu peći, zapalite ih i uključite puhalo. Napunite talionički lonac otpadnim metalom, primjerice aluminijem, bakrom ili željezom. Čelik možda nije najbolji izbor za lijevanje zbog vrlo visoke temperature taljenja u usporedbi s drugim metalima, a odmah iza njega nalazi se željezo, koje također ima visoku temperaturu taljenja.
Stavite talionički lonac u peć sa žarom i postavite poklopac. Dok čekate da se legura rastali, pripremite približno 25 litara pijeska na kalupnom stolu i postupno ga vlažite raspršivanjem kapljica vode. Istodobno ga prebacujte s pomoću dvaju drvenih blokova kako biste dobili suhu, ali podatnu konzistenciju koja ostaje spojena kada je stisnete, ali se nakon otpuštanja lako raspada. Vjerojatno ćete morati neko vrijeme isprobavati prije nego što procijenite odgovarajući stupanj zbijenosti.
Još je bolje promiješati pijesak približno 12 sati prije lijevanja metala kako bi se vlaga kapilarnim djelovanjem mogla ravnomjerno rasporediti.
Zatim položite model na modelnu ploču unutar kalupnog stola. Pospite ga plovućcem prosijanim kroz čarapu.
Postavite donjak kalupnog okvira naopako preko modela i sitom prosijte pijesak u njega. Zrna čvrsto nabijte oko modela.
Zatim prepunite donjak pijeskom i dobro ga nabijte u kutovima. Iznad modela pijesak ipak nabijajte malo nježnije. Modelnom pločom utisnite pijesak u donjak vodoravnim pokretima prema dolje.
Višak materijala uklonite ravnom letvom prateći rubove donjaka, a kalup odzračite tako da pijesak na nekoliko mjesta iznad i ispod modela probušite kratkom oštrom žicom od vješalice. Sav preostali pijesak stavite u kalup za kruh.
Provjerite talionički lonac kako biste utvrdili je li se otpadni metal ili aluminij rastalio. Jarko crvena boja znači da je temperatura previsoka i da treba smanjiti protok dovedenog zraka kako bi rastaljeni metal tijekom dovršavanja kalupa samo lagano vrijao.
Zatim se vratite kalupu, okrenite donjak na pravu stranu i pospite površinu dok je model još unutra. Sada pažljivo postavite gornjak. Postavite klin za pojilo na najdeblji dio modela, a uljevni klin umetnite u pijesak donjaka približno 5 cm od modela. Držite sito iznad okvira te ponovite prosijavanje, nabijanje i poravnavanje kao prije.
Kada završite, nožem izdubite plitku uljevnu čašicu, približno 25 mm duboku i 25 mm udaljenu od uljevnog klina, te izrežite kanal polovične duljine od čašice izravno do klina. Odzračite prostor iznad modela, pažljivo uklonite uljevni klin i klin za pojilo te prstima pritisnite pijesak oko uljevne čašice. Pazite da materijal ne upadne u otvor klina za pojilo. Sada pažljivo razdvojite donjak i gornjak.
U pijesku donjaka izdubite razvodni kanal od uljeva prema modelu i zaustavite se kod uljevnih vrata, odnosno spojnog utora koji vodi izravno do modela. Zatim ponovno pritisnite pijesak kao prije. U nekim se slučajevima može upotrijebiti više kanala i uljevnih vrata.
Zatim nožem nanesite tanak sloj vode oko ruba modela i pripremite se za njegovo uklanjanje. Najprije zavrnite mali vijak u odgovarajući dio modela, a zatim po vijku lagano udarajte naprijed-natrag i bočno dok se model ne oslobodi i ne bude ga moguće jednostavno podignuti.
Ako je kalup na bilo koji način oštećen, popravite ga, ispuhnite eventualnu glinu iz otiska i pažljivo vratite gornjak na mjesto. Ponovno provjerite naliježe li pravilno.
Sada ste spremni za lijevanje, ali najprije provjerite je li otkriveno drvo kalupnog stola oko okvira prekriveno pijeskom.
Lijevanje metala u kućnoj ljevaonici
Najprije kukom otvorite peć i uklonite sve željezne komade iz talioničkog lonca. Zatim skinite trosku s površine rastaljenog aluminija ili drugog metala, pazeći da talinu ne uzburkate previše, te je odložite u pripremljeni željezni spremnik. Kukom izvadite talionički lonac iz peći, položite ga u željeznu posudu i čvrsto prihvatite kliještima.
Rastaljeni metal treba ulijevati u uljevnu čašicu i uljev sve dok ne počne izlaziti kroz pojilo. Preostali tekući aluminij ulijte u kalup za pečenje kako biste izradili ingote koje kasnije možete ponovno rastaliti.
Dok čekate rastavljanje kalupa, jer je metalnom odljevku potrebno od 20 do 30 minuta da se ohladi, ponovno prosijte sav višak pijeska i pronađite odgovarajuće mjesto za njegovo skladištenje, gdje će biti zatvoren i zaštićen za buduće projekte. Isto učinite i s pijeskom iz šupljine kalupa nakon dovršetka lijevanja. Zatim pažljivo i polako ugasite vatru u peći te sačuvajte ohlađeni žar jer ćete njime lakše zapaliti sljedeću vatru.
Na kraju izvadite metalni odljevak iz šupljine kalupa i pregledajte ga. Nemojte se obeshrabriti ako su prvi koraci pomalo zahtjevni. Vježbom možete pouzdano dobivati odljevke prikladne za prešanje, glodanje, tokarenje ili drugu vrstu strojne obrade.
I to je to! Upravo ste uspješno izradili svoj prvi metalni predmet u vlastitoj kućnoj ljevaonici. Bez sumnje ćete učiti tijekom rada i vježbom poboljšavati svoje vještine, ali ovaj jednostavan vodič pomoći će početnicima da zakorače u svijet lijevanja metala.
Sigurnost i zaštita zdravlja pri lijevanju metala u ljevaonici
Lijevanje metala može biti sigurno, ali samo ako poduzmete sve potrebne mjere kako bi cijeli postupak protekao sigurno i bez poteškoća. Kada u ljevaonici talite metal radi ulijevanja u kalup, morate raditi pažljivo i sustavno. Uostalom, ne želite se opeći.
Najprije provjerite upotrebljavate li zaštitne rukavice i drugu zaštitnu opremu, poput zaštitnih naočala, u slučaju prskanja. Također pazite da ne dodirnete vruće dijelove peći, osobito metale koji se lijevaju, jer možete zadobiti ozbiljne opekline. Zato je za vađenje talioničkog lonca nužno upotrebljavati kliješta ili odgovarajuće prihvatne alate.
Kvaliteta talioničkog lonca s rastaljenim metalom
Talionički lonac mora biti kvalitetan kako ne bi došlo do istjecanja rastaljenog metala namijenjenog lijevanju. Bez obzira na to radi li se o željezu, čeliku ili drugom metalu, iznimno visoka temperatura predstavlja ozbiljnu opasnost. Provjerite ima li na talioničkom loncu rupa ili pukotina jer bi one mogle prouzročiti nezgodu. Ako nema otvora ni oštećenja, može se sigurno upotrebljavati. Ako pokazuje znakove konstrukcijskog oštećenja, radi sigurnosti kupite novi.
Za kraj...
Ako ste poduzeli sve potrebne sigurnosne mjere i pročitali naš vodič, možete početi graditi vlastitu kućnu ljevaonicu i krenuti sa svojim projektima lijevanja!
